美國大學量子計算機

⑴ 量子計算機還要忽悠多少年

量子計算機這些年頗受到一些公眾和媒體的吹捧，好像馬上就要來一個超級機器一樣恐怖。其實可以做如下小結：

（1）問：量子計算機是一台能廣泛應用的超級計算機嗎？
回答：當然不是，目前學界公認，如果量子計算機能做出來，只是在個別領域才有用，例如破解RSA公鑰體系的密碼。在一般民用領域根本就沒有應用價值。

（2）問：量子計算機是一台比經典計算機都無比強大的超級計算機嗎？
回答：當然不是，目前學界公認，如果量子計算機能做出來，也只是在少數幾個演算法上比經典計算機快，例如大數質因子分解演算法，用來破RSA公鑰體系的密碼。
在很多演算法上，量子計算機根本就不會比經典計算機快。

（3）問：量子計算機現在到什麼程度了？
回答：如果要讓量子計算機破RSA公鑰體系的密碼，那麼一般需要1000-5000個量子比特，目前人們做的最好的離子阱體系，從1994年到現在，20年過去了，
才只做到14個量子比特。即使按照每2年才能增加一個量子比特的速度，樂觀估計也要幾百年達到1000個量子比特，更何況以後的發展難度是指數型上升。

2012年諾貝爾物理得主，專門做量子信息的法國科學家Haroche在其諾貝爾演講辭中專門說：量子計算機看起來是一個烏托邦。

（4）問：量子計算機在歐美發達國際很受重視嗎？
回答：曾經在上個世紀90年末，本世紀初較受重視，但是目前已經冷了很多，對量子計算的支持經費已經砍了很多，基本上也就是維持而已。
就拿這次斯諾登所謂的爆料來說，其實這根本就不算什麼爆料，看來斯諾登已經基本上沒有什麼可以爆料的了。這個在官方網站上都可以查詢到的，大概5年8000萬美元，也就是一般的一個項目，
其中給做量子計算的只有1000多萬美元。說明大家都知道這個方向很難很難，也就是投點錢意思意思。給的是美國馬里蘭大學的Monroe教授，是做離子阱量子計算的。
連Monroe教授自己都站出來說，這根本就不是什麼秘密，而且這個領域前景不樂觀，做出實用化量子計算機看來是遙遙無期的事情。

（5）問：D-Wave公司所謂的量子計算機是怎麼回事？
回答：D-Wave是加拿大的一個公司，選擇了所謂量子絕熱演化演算法，因此其所謂的量子計算機在學術界不能被稱為量子計算機，最多是一個有量子效應的機器，最核心的
是其量子相乾性和糾纏性是沒有的，只是有一般的量子隧道效應而已，這也是最被學術界詬病的地方。

風投給了該公司3000萬美元，他們也花了好些年了，所以不斷做宣傳，終於賣出去2台，每台各1000萬美元，主要作為測試用。
目前的結論是：這是一台有量子效應的機器，但是否比經典計算機快是不確定的，而且可以肯定的說這不是學術界定義的那種量子計算機。

⑵ 光量子計算機誕生 到底有多牛

一切物質，都是由各種粒子構成。量子，可以簡單的視為構成粒子的最小的單位。量子，具有波粒二象性。類似「一隻蝴蝶，在亞馬遜煽動一下翅膀，就可能會在其它地方引起颶風」（蝴蝶效應），任何一個量子（或者粒子），跟其它任何一個量子（或者粒子）均存在在一定的關系和聯系，任何一個粒子發生改變，都會對其它所有粒子產生影響。
比如地球上的一粒灰塵的「運動」，都會對無數萬億光年外的一粒「灰塵」造成「影響」，只不過，這種「影響」非常非常非常小，小到無法測量、無法形容！而這種「影響」的速度，超越光速！可以簡單把兩個量子之間的「影響」理解為地球與太陽，既有「引力」（萬有引力），又有斥力。

這就意味著，一旦能夠利用這種「影響」，可以實現超越光速的通信。這種通信，不僅速度快到不可以想像，加上其它量子技術，使得破解通信數據，難得無以附加，數據安全性得到保障，數據傳輸量遠超人類想像。當然目前還在最原始階段。
什麼是量子計算機？傳統計算機，可以簡單的理解為，一台識別二進制的機器。所有東西，對於電腦來說，都是二進制的0,1。比如一個燈泡，有開、關（亮，不亮）兩種狀態，一切事情，都可以有多個開、關（亮、不亮）來表示、記錄、操作等（只不過人識別不了，機器能夠識別）。一件事情，一個動作，越復雜，需要越多的「燈泡」來記錄、表示。比如，2個二進制數，最多表達四種情況，00,01,10,11；而2個10進制數，最多表達100種情況，00,01...，99；第一種類似傳統計算機，第二種類似量子計算機；就像燈泡，不僅有了亮、不亮的狀態，還把亮度分為無數個維度，亮度為1,2，....,無窮大。所以，理論上，量子計算機的計算效率，是傳統計算機的幾乎是無數倍（當然只是理論上）。世界第一台量子計算機----中國產量子計算機，是世界第一台傳統計算機（美國賓夕法尼亞大學「埃尼阿克」）的幾十至幾百倍。當然不能和最先進的比，畢竟，量子計算機剛開始研製。

依據量子比特的特殊性，著名物理學家理查德·費曼最早提出了量子計算機。按照他當時的設想，如果用量子系統構成的計算機來模擬量子現象，運算時間可大幅度減少。量子計算機的概念從此誕生。

⑶ 量子計算機的技術

1920年，奧地利人埃爾溫·薛定諤、愛因斯坦、德國人海森伯格和狄拉克，共同創建了一個前所未有的新學科——量子力學。量子力學的誕生為人類未來的第四次工業革命打下了基礎。在它的基礎上人們發現了一個新的技術，就是量子計算機。
量子計算機的技術概念最早由理查得·費曼提出，後經過很多年的研究這一技術已初步見成效。
美國的洛斯阿拉莫斯和麻省理工學院、IBM、和斯坦福大學、武漢物理教學所、清華大學四個研究組已實現7個量子比特量子演算法演示。
2001年，科學家在具有15個量子位的核磁共振量子計算機上成功利用秀爾演算法對15進行因式分解。
2005年，美國密歇根大學的科學家使用半導體晶元實現離子囚籠（ion trap）。
2007年2月，加拿大D-Wave系統公司宣布研製成功16位量子比特的超導量子計算機，但其作用僅限於解決一些最優化問題，與科學界公認的能運行各種量子演算法的量子計算機仍有較大區別。
2009年，耶魯大學的科學家製造了首個固態量子處理器。
2009年11月15日，世界首台可編程的通用量子計算機正式在美國誕生。同年，英國布里斯托爾大學的科學家研製出基於量子光學的量子計算機晶元，可運行秀爾演算法。
2010年3月31日，德國於利希研究中心發表公報：德國超級計算機成功模擬42位量子計算機，該中心的超級計算機JUGENE成功模擬了42位的量子計算機，在此基礎上研究人員首次能夠仔細地研究高位數量子計算機系統的特性。
2011年4月，一個成員來自澳大利亞和日本的科研團隊在量子通信方面取得突破，實現了量子信息的完整傳輸。 2011年5月11日, 加拿大的D-Wave System Inc. 發布了一款號稱 「全球第一款商用型量子計算機」的計算設備「D-Wave One」。該量子設備是否真的實現了量子計算還沒有得到學術界廣泛認同。同年9月，科學家證明量子計算機可以用馮·諾依曼架構來實現。 同年11月，科學家使用4個量子位成功對143進行因式分解。
2012年2月，IBM聲稱在超導集成電路實現的量子計算方面取得數項突破性進展。 同年4月，一個多國合作的科研團隊研發出基於金剛石的具有兩個量子位的量子計算機，可運行Grover演算法，在95%的資料庫搜索測試中，一次搜索即得到正確答案。該研究成果為小體積、室溫下可正常工作的量子計算機的實現提供可能。同年9月，一個澳大利亞的科研團隊實現基於單個硅原子的量子位，為量子儲存器的製造提供了基礎。 同年11月，首次觀察到宏觀物體中的量子躍遷現象。
2013年5月D-Wave System Inc宣稱NASA和Google共同預定了一台採用512量子位的D-Wave Two量子計算機。 2013年6月8日，由中國科學技術大學潘建偉院士領銜的量子光學和量子信息團隊首次成功實現了用量子計算機求解線性方程組的實驗。相關成果發表在2013年6月7日出版的《物理評論快報》上，審稿人評價「實驗工作新穎而且重要」，認為「這個演算法是量子信息技術最有前途的應用之一」。據介紹，線性方程組廣泛應用於幾乎每一個科學和工程領域。日常的氣象預報，就需要建立並求解包含百萬變數的線性方程組，來實現對大氣中溫度、氣壓、濕度等物理參數的模擬和預測。而高准確度的氣象預報則需要求解具有海量數據的方程組，假使求解一個億億億級變數的方程組，即便是用現在世界上最快的超級計算機也至少需要幾百年。 美國麻省理工學院教授塞斯·羅伊德等提出了用於求解線性方程組的量子演算法，利用GHz時鍾頻率的量子計算機將只需要10秒鍾。該研究團隊發展了世界領先的多光子糾纏操控技術。實驗的成功標志著我國在光學量子計算領域保持著國際領先地位。

⑷ 納米級量子電腦發展得如何

納米技術不但能使傳統的微加工技術達到更高的程度，同時它還在試圖以一種與以往相獨特的方法來製造電子元件。傳統的製造方法都在努力把大的東西做小，而納米技術卻要從底部出發，即由極小的分子元件組裝成大的器件。這種由小到大的方法被一致性的認為是未來的發展方向，下面就讓我們看看納米技術是如何打造超級電腦的。

分子計算機的研發

現代的電子計算機是根據二進制的原理製造的，就是說計算機內所有的數據指令都是以二進製表達的。

我們通常使用的計數方式是十進制，用的是0～9這10個數字來表示數的大小，而二進制只用0和1這兩個數字來表示數。大家對於這個了解下就可以了。二進制數用在計算機中進行加減乘除的運算非常方便。一個晶體管可以用兩種狀態，即打開和關閉，用打開狀態代表1，用關閉狀態代表0。分子中的化學鍵也可以有鏈接和斷開兩種狀態。那麼我們可不可以利用分子中化學鍵的開和關製造分子大小的開關，進而製造計算機呢？

美國加利福尼亞大學洛杉磯分校的科學家就發明了一種新型分子開關，使分子計算機又向前邁進了一步。這一發明被選為「2000年世界十大科技進展」之一。

據介紹，這種分子開關非常的細，以一種叫套環烴的物質為基礎製成。它包括銜接在一起的兩個小環，每個小環由原子連接而成。這兩個小環以互鎖的方式銜接，就像是一小段鏈條。每個小環上都有兩個叫做「識別位置」的結構，它們能夠相互發生電化學作用。

現有的計算機基於二進位制，以晶體管的開和關兩個狀態來表示二進制的0和1。分子開關則有特殊的開和關狀態。當一個電脈沖通過套環烴分子時，其中一個環將會失去一個電子並繞另一個環轉動，這時分子開關處於「開」狀態。失去電子的環重新得到原來的電子，則使開關處於「關」狀態。套環烴開關能夠反復被打開和關閉，且能在常溫和固態下工作。實現分子開關的「開」和「關」狀態，相當於製造出了用於電子計算機的最簡單的邏輯門。邏輯門是現有計算機中央處理器工作的基礎。

接下來的任務，科學家們還需要研製出合適的導線，以將分子開關連接起來，並通過整體設計將其開發成計算機元件。經過反復研究商討之後，他們認為納米碳管有可能是理想的導線材料。

2001年7月，一群惠普公司和洛杉磯加州大學的研究人員在報告中說，他們已成功製造了厚度僅相當於一粒分子的初步電路邏輯閘。而目前，其他小組如耶魯大學和里斯大學的研究者們也准備宣布他們已成功製造了這種分子電路的其他基本計算部件。據他們說：他們已邁出重要的一步，並且超過了惠普和洛杉磯加州大學的研究者們。

在7月份的示範中，那個分子閘可移入「開」或「關」的位置，但不能恢復原位。可是耶魯和里斯大學的研究小組卻說，他們能夠控制分子閘的開關，這是表述0和1的必要步驟。惠普實驗室的科學家說他們在製造寬度少於12個原子的傳導電線組中邁出了重要的一步，這是把分子開關連結起來的決定性步驟，有朝一日，這次前進將可能使電腦的運算速度比現在快許多倍。

據悉，某些在高度保密環境下工作的實驗室，正在其他方面取得進展。其中一個實驗室正在研製一種分子裝置，它可儲存隨機存取數據。

如果成功製造出分子記憶裝置，將來只需花費幾美元費用，就可獲得巨大的貯存容量，這對於我們將會是一個巨大的財富。一項近期可實施的應用方式，可能是把整部具有數碼影碟質量的電影，儲存在一個比普遍半導體晶元還小很多的空間里。

分子計算機運行所需的電力比現有計算機大大減少，這將使它的功效達到目前硅晶元計算機的百萬倍。而且，分子計算機能夠安全保存大量數據，使用它的用戶可不必進行文件刪除工作也可保持可用空間。此外，分子計算機還有希望免受計算機病毒、系統崩潰和碰撞等故障的影響，使計算機系統變的更加具有穩定性安全性。

光子計算機的研發

1990年，美國的貝爾實驗室推出了一台由激光器、透鏡、反射鏡等組成的電腦。這就是光子計算機的雛形。光子計算機又叫光腦。電腦是靠電荷在線路中的流動來處理信息的，而光腦則是靠激光束進入由反射鏡和透鏡組成的陣列來對信息進行處理的。與電腦相似的是，光腦也靠產生一系列邏輯操作來處理和解決問題。

電腦的功率取決於其組成部件的運行速度和排列密度，光子在這兩個方面做得都是很出色的。光子的速度即光速，為每秒30萬千米，是宇宙中最快的速度，激光束對信息的處理速度可達現有半導體硅器件的1000倍。光子不像電子那樣需要在導線中傳播，即使在光線相交時，它們之間也不會相互影響，並且在不滿足干涉的條件下也互不幹涉。光束的這種互不幹涉的特性，使得光腦能夠順利地在極小的空間內開辟很多平行的信息通道，並且密度大令人吃驚。一塊截面為5分硬幣大小的棱鏡，其通過能力超過全球現有電話電纜的許多倍。貝爾實驗室研製成功的光學轉換器，在印刷字母O中可以裝入2000個信息通道。因此，電子工程師們早就設想在電腦中使用光子了。

光腦的許多關鍵技術，如光互聯技術、光存儲技術、光電子集成電路等目前都已獲得突破。光腦的應用將使信息技術發展產生飛躍並且成為促進信息技術進步的關鍵之一。

生物計算機的研發

電腦的性能是由元件與元件之間電流啟閉的開關速度來決定的。科學家發現，蛋白質有開關特性，用蛋白質分子做元件製成的集成電路，稱為生物晶元。那麼使用生物晶元的計算機稱為生物計算機。已經研製出利用蛋白質團來製造的開關裝置有：遺傳生成晶元、合成蛋白質晶元、紅血素晶元等。

用蛋白質製造的電腦晶元，在1平方微米面積上可容納數億個電路。因為它的一個存儲點只有一個分子大小，所以存儲容量可達到普通電腦的10億倍。蛋白質構成的集成電路大小隻相當於矽片集成電路的10萬分之一，而且運轉速度是相當地快，它只有10～11秒，大大超過人腦的思維速度；生物電腦元件的密度比大腦神經元的密度高100萬倍，傳遞信息速度要比人腦思維速度快得多了。

生物晶元傳遞信息時阻抗小，耗能低，而且具有生物的特點，自我組織和自我修復的功能都將會出現。它可以與人體及人腦結合起來，聽從人腦指揮，從人體中吸收營養。把生物晶元植入人的腦內，可以使盲人復明，使人腦的記憶力成千上萬倍地提高；若是植入血管中，則可以監視人體內的化學變化，可以預防各種疾病的發生。

美國已研究出可以用於生物電腦的分子電路，它由有機物質的分子組成，只有現代電腦電路的千分之一大小。

生物電子技術是巧妙地將生物技術與電子技術融合在一起而產生的一種新技術。它利用微電子技術及生物技術，使DNA分子之間可以在某種酶的作用下瞬間完成生物化學反應，從一種基因代碼變成另一種基因代碼。反應前的基因代碼可作為輸入數據，反應後的基因代碼可以作為運算結果。如果控製得當，那麼還可以利用這種過程製成一種新型電腦。DNA制出的電腦運算速度是非常地快，它幾天的運算量就相當於目前世界上所有計算機問世以來的總運算量。此外，它的存儲容量非常大，超過目前所有計算機的存儲容量。再有，DNA電腦所耗的能量極低，只有一台普通電腦的十億分之一。

生物電腦是人們多年來的期望。有了它可以實現現有電腦無法實現的模糊推理功能和神經網路運算功能，它的出現是智能計算機的突破口之一，它也是發展計算機行業的引導查。一些科學家認為，這種新型電腦將很快就能取得實質性進展。

量子計算機的研發

2000年，IBM公司宣布研製出利用5個原子作為處理器和存儲器的量子計算機，即量子電腦。

按摩爾定律，電腦處理器正在變得越來越小，其功能則正在變得越來越強。但是令人遺憾的是，目前的處理器製造方式預料會在今後10年左右達到極限。現在使用的平版印刷技術無法製造出分子大小的微器件，這促使研究人員嘗試利用基因鏈或通過開發其他微型技術來製造電腦。

量子計算機是一種基於原子所具有的神秘量子物理特性的裝置，這些特性使得原子能夠通過相互作用起到電腦處理器和存儲器的作用。IBM的這台量子計算機被認為是朝著具有超高速運算能力的新一代計算裝置邁出的新的一步。量子計算機的基本元件就是原子和分子。它可以用於諸如資料庫超高速搜索等方面，還可以用於密碼技術上，即密碼的編制和破譯。IBM公司利用這台量子電腦樣機解決了密碼技術中的一個典型的數學問題，即求解函數的周期。它可以一次性地解決這一問題的任何例題，而常規電腦需要重復數次才能解決這樣的問題。

雖然微電子技術面臨挑戰，但傳統的製造業在挑戰面前並不會低頭氣餒，仍在堅持不斷地探索解決問題的新途徑。美國電話電報公司的貝爾研究室於1988年研製成功了隧道三極體。這種新型電子器件的基本原理是在兩個半導體之間形成一層很薄的絕緣體，其厚度為1～10納米之間，此時電子會有一定的概率穿越絕緣層。這就是所謂的量子隧道效應。一層超薄的絕緣層好像是大山底下的一條隧道，電子可以順利地從山的這邊穿到山的那邊。由於巧妙地應用了量子隧道效應，所以器件的尺寸比目前的集成電路小100倍，而運算速度提高1000倍，功率損耗只有傳統晶體管的千分之一。顯然，速度快，體積小，功耗低的嶄新器件，對超越集成電路的物理限制具有重大意義。隨著研究工作的深入發展，近年科學家已研製成功單電子晶體管，只要控制單個電子就可以完成特定的功能。

在過去幾十年中，硅晶元走過一條高速成長之路。30納米晶體管技術將使硅晶元可以容納4億個晶體鋒。但這種增長不可能永遠持續下去。因為，硅晶元的發展將很快走向盡頭。誰會成為傳統的硅晶元電腦的終結者?目前科學家看好光電腦、生物電腦和量子電腦，其中又以量子電腦呼聲最高。

光電腦利用光子取代電子進行運算和存儲，它用不同波長的光代表不同數據，可快速完成復雜計算。然而要想製造光電腦，需要開發出可用一條光束控制另一條光束變化的光學晶體管。現有的光學晶體管龐大而笨拙，用其製造台式電腦，將有一輛汽車那麼大，因此，光電腦短期內進入實用階段將是一件十分困難的事。

DNA(脫氧核糖核酸)電腦是美國南加州大學阿德勒曼博士1994年提出的奇思妙想，他提出通過控制DNA分子間的生化反應來完成運算。

DNA是生物遺傳的物質基礎，它通過4種核苷酸的排列組合存儲生物遺傳信息。將運算信息排列於DNA上，並通過特定DNA片段之間的相互作用來得出運算結果，是DNA計算機工作的主要原理。

網德勒曼教授是DNA計算機研究領域的先驅他開創了對DNA計算機的研究之路。他於1994年在實驗中演示，DNA計算機可以解決著名的「推銷員問題」，首次論證了這種計算技術的可行性。「推銷員問題」用數學語言來說，是求得在7個城市間尋找最短的路線，這么簡單的問題，心算就可以給出答案。

但這次阿德勒曼教授用DNA計算機演示的新問題難度就大多了，靠人腦的計算能力基本無法處理，形象化地表述如下：假設你走進一個有100萬輛汽車的車行，想買一輛稱心的車。你向銷售員提出了一大堆條件，如「敞篷和天藍色的」，「想買一輛4座和自動檔的」，「寶馬車」等等，加起來多達24項。在整個車行中，能滿足你所有條件的車只有一輛。從理論上說，銷售員必須一輛輛費勁地找。而現在傳統的電子計算機採用的就是這種串列計算的辦法來求解。

阿德勒曼等設計的DNA計算機則就是針對這一問題進行了並行處理。他們首先利用DNA片段編碼了100萬種可能的答案，然後將其逐一通過不同容器，每個容器都放入了代表24個限制條件之一的DNA。每通過一個容器，滿足特定限制條件的DNA分子經反應後就會被留下，並進入下一個容器繼續接受其他限制條件的檢驗，不滿足的則被排除出去。

從解決這個問題的過程中不難看出，理論上，DNA計算機的運算策略和速度將優於傳統的電子計算機。阿德勒曼教授說，雖然他們的新實驗進一步提高了DNA計算機模型的運算能力，但總的來說，DNA計算機還是存在太高的錯誤率；要真正超越電子計算機，還需要在DNA大分子操縱技術等方面有大的突破。而且目前流行的DNA計算技術都必須將DNA溶於試管液體中。這種電腦由一堆裝著有機液體的試管組成，神奇歸神奇，卻也很笨拙。如果這一問題得不到解決，DNA電腦在可以預見的未來將難以取代硅晶元電腦。與前兩者相比，量子電腦前景似乎更為光明。一些科學家預言，量子電腦將從新一代電腦研製熱潮中脫穎而出，成為今後重要研究的一個目標。

中國科技大學量子電腦研究專家也提出了與此相同的觀點，將量子形容為一種「玄而又玄」的東西，提出了一個比喻：如果一隻老鼠准備繞過一隻貓，根據經典物理理論，它要麼從左邊、要麼從右邊穿過。而根據量子理論，它可以同時從貓的左邊和右邊穿過。量子這種常人難以理解的特性使得具有5000個量子位的量子電腦，可在約30秒內解決傳統超級電腦要100億年才能解決的大數因子分解問題。由於意識到量子電腦問世後將對電腦及網路安全構成巨大沖擊，不少國家從自身國家利益出發，正在量子電腦研究領域展開激烈的角逐，時刻密切關注著量子電腦的發展進程。

2000年，量子電腦研究捷報頻傳。先是中國科學院知識創新工程開放實驗室成功研製出4個量子位的演示用量子電腦。之後，美國IBM公司又推出5個量子位的演示用量子電腦。在美國加州理工學院，科學家們甚至已經在從事量子網際網路的研究。

量子電腦雖然威力無比，妙不可言，要想它被廣泛地運用，真正為人類造福還需耐心期待。由於量子電腦的原理與構造和傳統計算機截然不同，科學家的研製工作幾乎是從零開始，十分艱難。

量子電腦運行時所需的絕對低溫、原子測控等苛刻條件更使這種「魔法」般玄妙的神物目前不可能像個人電腦機一樣走入尋常百姓家。但人們也不必失望，相信經過科學家的不懈努力，在不久的將來，當量子電腦走出實驗室，真正可以實際應用時，普通人完全可以通過互聯網訪問遠程的量子主機，指揮它於這於那，共享這項神奇的發明。

可以預料，雖然量子電腦距離實用化還有很長的一段路要走，但它取代硅晶元電腦可能只是時間問題。

⑸ 如何評價美國宣布已經研製出世界上第一台量子計算機

美國時間12月9日，多家美國媒體報道，美國航空航天局與谷歌公司本周早些時候（12月版8日夜）宣布，他們製造出了權第一台真正利用量子機制運算的電腦，並稱這台代號D-WAVE 2X的計算機運算速度可以達到普通電腦的一億倍。10日，俄羅斯衛星新聞網發表新聞稱，中國科技大學的一個研究小組利用一塊金剛石製造出了世界上首台量子計算機，可以在不到一秒時間內破解普通計算機需要幾年甚至十年才能破解的密碼。量子計算機和常溫核聚變、超導等技術被視為開啟第四次工業革命大門的未來技術，如今中美竟然在一星期內先後宣布突破這種能夠把信息技術帶入新時代的超級電腦？如果這都是真的，那不啻於吹響「量子計算機競賽」的號角，其意義不亞於點燃太空競賽的「東方」號飛船升空。然而，觀察者網發現，這兩條新聞似乎都顯然有誇大成分，人類真正要進入量子計算時代，恐怕還要等很長時間。

⑹ 量子計算機研究處於前沿的大學

國內的復話中科大比較領先。現制在主要是潘建偉小組在做，他們在量子糾纏上的研究已經達到世界先進水準，量子通信和量子計算做的都不錯。量子計算機主要是解決多量子體系糾纏態的制備以及找到更有效的演算法，主要還是在量子物理。2007年潘建偉他們發表了一篇文章叫用光量子比特演示休爾量子因子分解演算法的編譯版，當時也挺轟動的。

國外的話牛津、慕尼黑、維也納大學；美國的麻省，加州伯克利等幾所也做得不錯。

不過我建議你，如果想做這方面的研究，去中科大真的很不錯，他們有國家級微尺度物理實驗室，無論在硬體還是軟體上都很強，幾乎每年中國十大科技進展里都有潘建偉小組的身影，你可以去搜搜。

⑺ 量子計算機的研發情況

1920年，奧地利人埃爾溫·薛定諤、愛因斯坦、德國人海森伯格和狄拉克，共同創建了一個前所未有的新學科——量子力學。量子力學的誕生為人類未來的第四次工業革命打下了基礎。在它的基礎上人們發現了一個新的技術，就是量子計算機。
量子計算機的技術概念最早由理查得·費曼提出，後經過很多年的研究這一技術已初步見成效。
美國的洛斯阿拉莫斯和麻省理工學院、IBM、和斯坦福大學、武漢物理教學所、清華大學四個研究組已實現7個量子比特量子演算法演示。
2001年，科學家在具有15個量子位的核磁共振量子計算機上成功利用秀爾演算法對15進行因式分解。
2005年，美國密歇根大學的科學家使用半導體晶元實現離子囚籠（ion trap）。
2007年2月，加拿大D-Wave系統公司宣布研製成功16位量子比特的超導量子計算機，但其作用僅限於解決一些最優化問題，與科學界公認的能運行各種量子演算法的量子計算機仍有較大區別。
2009年，耶魯大學的科學家製造了首個固態量子處理器。
2009年11月15日，世界首台可編程的通用量子計算機正式在美國誕生。同年，英國布里斯托爾大學的科學家研製出基於量子光學的量子計算機晶元，可運行秀爾演算法。
2010年3月31日，德國於利希研究中心發表公報：德國超級計算機成功模擬42位量子計算機，該中心的超級計算機JUGENE成功模擬了42位的量子計算機，在此基礎上研究人員首次能夠仔細地研究高位數量子計算機系統的特性。
2011年4月，一個成員來自澳大利亞和日本的科研團隊在量子通信方面取得突破，實現了量子信息的完整傳輸。 2011年5月11日, 加拿大的D-Wave System Inc. 發布了一款號稱 「全球第一款商用型量子計算機」的計算設備「D-Wave One」。該量子設備是否真的實現了量子計算還沒有得到學術界廣泛認同。同年9月，科學家證明量子計算機可以用馮·諾依曼架構來實現。 同年11月，科學家使用4個量子位成功對143進行因式分解。
2012年2月，IBM聲稱在超導集成電路實現的量子計算方面取得數項突破性進展。 同年4月，一個多國合作的科研團隊研發出基於金剛石的具有兩個量子位的量子計算機，可運行Grover演算法，在95%的資料庫搜索測試中，一次搜索即得到正確答案。該研究成果為小體積、室溫下可正常工作的量子計算機的實現提供可能。同年9月，一個澳大利亞的科研團隊實現基於單個硅原子的量子位，為量子儲存器的製造提供了基礎。 同年11月，首次觀察到宏觀物體中的量子躍遷現象。
2013年5月D-Wave System Inc宣稱NASA和Google共同預定了一台採用512量子位的D-Wave Two量子計算機。 2013年6月8日，由中國科學技術大學潘建偉院士領銜的量子光學和量子信息團隊首次成功實現了用量子計算機求解線性方程組的實驗。相關成果發表在2013年6月7日出版的《物理評論快報》上，審稿人評價「實驗工作新穎而且重要」，認為「這個演算法是量子信息技術最有前途的應用之一」。據介紹，線性方程組廣泛應用於幾乎每一個科學和工程領域。日常的氣象預報，就需要建立並求解包含百萬變數的線性方程組，來實現對大氣中溫度、氣壓、濕度等物理參數的模擬和預測。而高准確度的氣象預報則需要求解具有海量數據的方程組，假使求解一個億億億級變數的方程組，即便是用現在世界上最快的超級計算機也至少需要幾百年。 美國麻省理工學院教授塞斯·羅伊德等提出了用於求解線性方程組的量子演算法，利用GHz時鍾頻率的量子計算機將只需要10秒鍾。該研究團隊發展了世界領先的多光子糾纏操控技術。實驗的成功標志著我國在光學量子計算領域保持著國際領先地位。